特開 2024-72984 エネルギー管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072984

(43)【公開日】2024-05-29

(54)【発明の名称】エネルギー管理システム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/06 20240101AFI20240522BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20240522BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/06

G05B23/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183919

(22)【出願日】2022-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】521409744

【氏名又は名称】株式会社エコエアソリューション

(71)【出願人】

【識別番号】522450370

【氏名又は名称】コモネバレー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100173934

【弁理士】

【氏名又は名称】久米 輝代

(72)【発明者】

【氏名】松本 良一郎

(72)【発明者】

【氏名】大谷 宏

【テーマコード（参考）】

3C223

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

3C223AA01

3C223AA11

3C223AA21

3C223BB02

3C223BB11

3C223BB13

3C223CC02

3C223DD03

3C223EB01

3C223EB02

3C223EB03

3C223EB07

3C223FF02

3C223FF04

3C223FF05

3C223FF12

3C223FF13

3C223GG01

3C223HH03

3C223HH08

3C223HH29

5L049CC06

5L050CC06

(57)【要約】

【課題】現場における計測器の設置が簡単であり、計測器設置後すぐにデータ収集が可能となり、かつ、計測したデータを遅延１秒程度のリアルタイムで表示するとともに、計測したデータについて、ユーザが指定した日時で素早くグラフ比較表示することが可能なエネルギー管理システムを提供する。
【解決手段】現場の設備におけるデータを計測するデータ計測部と、計測されたデータを外部へ送信するデータ送信部と、送信されたデータを蓄積するデータ記憶部と、を備え、データ計測部とデータ送信部は、無線機付きの計測器２０により構成されており、当該計測器２０には、エネルギー管理システムとの通信の設定があらかじめ行われているとともに、計測器２０により計測されるデータとしては、リアルタイムでデータを監視することが可能な瞬時データＭａと、一般的な計測データＭｂとの２種類が存在する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

現場の設備におけるエネルギーに関するデータを計測し、前記計測されたデータをインターネットを介して、前記現場の外部の機器へ送信可能なエネルギー管理システムにおいて、
前記エネルギー管理システムは、前記現場の設備における前記データを計測するデータ計測部と、前記データ計測部によって計測された前記データを外部へ送信するデータ送信部と、前記データ送信部によって送信されたデータを蓄積するデータ記憶部と、を備え、
前記データ計測部と前記データ送信部は、無線機付きの計測器により構成されており、当該計測器には、前記エネルギー管理システムとの通信の設定があらかじめ行われているものであり、
前記計測器により計測されるデータとしては、前記データ記憶部に蓄積されることなく、前記インターネットを介してリアルタイムでデータを監視することが可能な瞬時データと、前記データ記憶部にデータを蓄積することが可能な計測データとの２種類のデータが存在し、
前記エネルギー管理システムは、さらに、
ユーザによって前記現場の外部機器のウェブブラウザから入力された複数の指定日時と比較対象データをインターネットを介して受け付ける日時・対象受付部と、
前記データ記憶部に蓄積されているデータの中から、前記日時・対象受付部が受け付けた２つ以上の指定日時における前記比較対象データの前記計測データを取得して、前記２つ以上の指定日時における前記比較対象データの計測データを比較できる状態で前記ウェブブラウザ上に表示させる比較表示部と、
前記比較表示部が表示させた２つ以上の指定日時における前記比較対象データの計測データに基づいて、その２つ以上の指定日時のうちの古い方の日時に対して、新しい方の日時の結果が、どれくらい省エネ効果が生じたかということを出力する省エネ効果出力部と、
を備えることを特徴とするエネルギー管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、家庭やオフィスビル、工場などの現場におけるエネルギーの使用状況や関連するデータをリアルタイムに取得して見える化するエネルギー管理システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、家庭やオフィスビル、工場などの現場において、省エネルギー（省エネ）のための提案や対応が実施されている。近年、住宅においては、今月の消費電力量を、先月の消費電力量と比較したり、去年の同じ月の消費電力量と比較するサービスなどが提供されていることが多い。例として、特許文献１には、住宅内での電力消費量の経時変化をグラフで提示し、省エネ行動を実践させるために有用な情報を提供するエネルギー管理システムが開示されている。

【0003】

省エネには、限りあるエネルギー資源を有効活用し、地球温暖化防止に寄与できる、ということに加えて、コスト削減や、設備の寿命を伸ばして安定稼働させることができる、という効果が期待できる。そこで、省エネに取り組むには、まずはエネルギー消費に関する情報を集め、実態を把握する必要がある。具体的には電力、流量、圧力、温度等、様々な値（データ）を計測する必要がある。

【0004】

そして、工場やビル等のエネルギー管理における省エネの第一歩は現状把握であり、設備や機器の稼働状況、生産状況、人の活動、環境などのデータを計測し、事実を把握することが必要となる。そこで、設備や機器の消費電力、流量、圧力、環境温度、湿度、さらには必要であれば生産数なども含めた、様々な値を計測するために、必要な計測器を設置してデータを計測している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－１３４６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、どのようなデータを計測する必要があるかを検討したり、計測器を準備したりする段階で多くの時間と労力と費用がかかり、さらにその計測器の信号を集約するには物理的配線工事を伴うことが多く、場合によっては多大なコストが発生するため、計測器の設置・配線等を簡単に行うことは難しい、という課題があった。

【0007】

また、計測器を設置してデータを計測できたとしても、計測したデータを遠方から遅延１秒程度のリアルタイムで監視することができないために、その場の環境やそのときの生産活動について、何が起こっているかを把握することが難しく、さらには、時間遅れによって重要な情報を見落とすこともあり、エネルギー管理における省エネ診断が難しい、という課題もあった。

【0008】

さらに、例えば、電気の保安などの観点から見れば、電力計などの計測器の動きの様子をリアルタイムで監視することが重要である場面があるが、サーバ等に保存されたデータをインターネットを介してアクセスする場合には、いかなる手段を用いても遅延が生じてしまい、計測したデータを遅延１秒程度のリアルタイムで表示することは困難である、という課題もあった。

【0009】

また、計測したデータをクラウドサーバなどに蓄積し、後日、その計測データを分析、エネルギー管理上の問題を見つけ出す段階に入ると、計測したデータは膨大で、見ただけでは問題があるのかないのかわからないため、一般にはエクセル等にデータを取り込んで分析を行わない限り、問題を見つけることは困難である、という課題もあった。

【0010】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現場における計測器の設置が簡単であり、計測器設置後すぐにデータ収集が可能となり、かつ、計測したデータのうち瞬時データを遅延１秒程度のリアルタイムで現場の外部機器（ＰＣ等）のウェブブラウザで表示するとともに、計測して記憶された計測データについては、現場の外部機器（ＰＣ等）のウェブブラウザでユーザが指定した日時で素早くグラフ比較表示することが可能なエネルギー管理システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、この発明は、現場の設備におけるエネルギーに関するデータを計測し、前記計測されたデータをインターネットを介して、前記現場の外部の機器へ送信可能なエネルギー管理システムにおいて、前記エネルギー管理システムは、前記現場の設備における前記データを計測するデータ計測部と、前記データ計測部によって計測された前記データを外部へ送信するデータ送信部と、前記データ送信部によって送信されたデータを蓄積するデータ記憶部と、を備え、前記データ計測部と前記データ送信部は、無線機付きの計測器により構成されており、当該計測器には、前記エネルギー管理システムとの通信の設定があらかじめ行われているものであり、前記計測器により計測されるデータとしては、前記データ記憶部に蓄積されることなく、前記インターネットを介してリアルタイムでデータを監視することが可能な瞬時データと、前記データ記憶部にデータを蓄積することが可能な計測データとの２種類のデータが存在し、前記エネルギー管理システムは、さらに、ユーザによって前記現場の外部機器のウェブブラウザから入力された複数の指定日時と比較対象データをインターネットを介して受け付ける日時・対象受付部と、前記データ記憶部に蓄積されているデータの中から、前記日時・対象受付部が受け付けた２つ以上の指定日時における前記比較対象データの前記計測データを取得して、前記２つ以上の指定日時における前記比較対象データの計測データを比較できる状態で前記ウェブブラウザ上に表示させる比較表示部と、前記比較表示部が表示させた２つ以上の指定日時における前記比較対象データの計測データに基づいて、その２つ以上の指定日時のうちの古い方の日時に対して、新しい方の日時の結果が、どれくらい省エネ効果が生じたかということを出力する省エネ効果出力部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

この発明のエネルギー管理システムによれば、計測器により計測したデータを収集するための無線機とクラウドサーバへのデータ送信などを行うインターフェイス（Ｇａｔｅｗａｙ）をパッケージ化したことにより、計測器の設置が簡単であり、計測器設置後すぐにデータ収集が可能となり、かつ、計測したデータを遅延１秒程度のリアルタイムで表示するとともに、計測したすべてのデータについて、省エネ対策を行う前と後とを明確に比較して、一目でその省エネ対策前後の効果を判断することができるため、省エネ分析に時間をかけることなく、省エネの効果を素早く検証することができ、余分な手間や労力を費やすことなく、今後の計画と実行に集中することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一般的な（従来の）工場におけるエネルギー管理システムの構成の一例を示す概略構成図である。

【図2】この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムの構成の一例を示す概略構成図である。

【図3】この発明の実施の形態１における計測器のリアルタイム表示のイメージを示す概要説明図である。

【図4】この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムにおいて、一般的な計測データＭｂについての機能構成の一例を示すブロック図である。

【図5】この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムにおいて、一般的な計測データＭｂについての動作（処理）の一例を示すフローチャートである。

【図6】この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムにより計測されたデータ（一般的な計測データＭｂ）を、ユーザが指定した複数（２つ以上）の日時で比較したグラフ比較表示画面の一例を示す図である。

【図7】この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムによる省エネ効果を示す表示画面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

この発明は、家庭やオフィスビル、工場などのエネルギーの使用状況や関連するデータをリアルタイムに取得して見える化するエネルギー管理システムに関するものである。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0015】

図１は、一般的な（従来の）工場におけるエネルギー管理システム１の構成の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、現場である工場には、その工場の設備において使用されている電力を計測するための電力計１１、流量を計測するための流量計１２、圧力を計測するための圧力計１３など、様々な計測器１０が設置されており、それらの計測器１０（電力計１１、流量計１２、圧力計１３など）により現場における様々なデータが計測される。そして、それら計測器１０と一体となったデータロガー１６により、現場における様々なデータを収集する。

【0016】

なお、図１では簡単のためにデータロガー１６をまとめて１つしか図示していないが、計測器１０それぞれに対して１つ、すなわち、１つの電力計１１に対して１つのデータロガー１６、１つの流量計１２に対して１つのデータロガー１６、１つの圧力計１３に対して１つのデータロガー１６が必要である。このように、一般的な（従来の）エネルギー管理システム１は、現場に設置された様々な計測器１０と、複数の（計測器１０の数と同じ数の）データロガー１６により構成されている。

【0017】

そして、現場の計測器１０により計測されたデータについては、データロガー１６に内蔵されたＳＤカード等の記憶媒体に保存されるので、この記憶媒体からＰＣ等に読み出し、社外診断者やエネルギー管理者に転送（送付）するなどして共有する。次に、その社外診断者やエネルギー管理者は、このようにして集まった複数のデータをエクセル等のソフトウェアを用いて分析を行うなど、エネルギー診断報告書として取りまとめ、工場責任者や役員に展開していた。

【0018】

ここで、工場やビル等のエネルギー管理の第一歩は現状把握であり、設備や機器の稼働状況、生産状況、人の活動、環境などのデータを計測し、事実を把握することが必要となる。そこで、設備や機器の消費電力、流量、圧力、環境温度、湿度、さらには必要であれば生産数なども含めた、様々な値を計測するために、必要な計測器を設置してデータを計測している。そして次に、計測したデータは、エネルギー管理者等が視覚で確認することからわかりやすく表示することが大切である。

【0019】

また、例えば、電気の保安などの観点から見れば、電力計などの計測器の動きの様子をリアルタイムで監視することが重要である場面があるが、サーバ等に保存されたデータをインターネットを介してアクセスする場合には、いかなる手段を用いても遅延が生じてしまい、計測したデータを遅延１秒程度のリアルタイムで表示することは困難である、という課題もあった。計測中に、計測したデータを遠方から遅延１秒程度のリアルタイムで監視することができれば、その場の環境やそのときの生産活動が現実味を帯びてきて、何が起こっているかを把握することができるようになる。エネルギー管理における省エネ診断にとって、臨場感は大切であり、時間遅れがあると重要な情報を見落とすこともある。

【0020】

現状把握については、具体的には設備や機器の消費電力、流量、圧力、環境温度、湿度、さらには必要であれば生産数なども含めた、様々な値を計測するために、必要な計測器を設置してデータを計測する。必要な機器を設置した後、計測が開始されると、計測器には逐次データがストックされ、定期的に収集する段階に入る。この作業はマンパワーに頼らざるを得なく、収集に手間がかかること、および、計測中はデータの様子を確認することができない、という問題が表面化する。

【0021】

また、計測したデータをクラウドサーバなどに蓄積し、後日、その計測データを分析、エネルギー管理上の問題を見つけ出す段階に入ると、計測したデータは膨大で、見ただけでは問題があるのかないのかわからないため、一般にはエクセル等にデータを取り込んで分析を行わない限り、問題を見つけることは困難である、という課題もあった。

【0022】

そこで、これらの課題を解決するために、この発明は、現場における計測器の設置が簡単であり、計測器を設置後すぐにデータ収集が可能であり、かつ、計測したデータのうち瞬時データを遅延１秒程度のリアルタイムで現場の外部機器（ＰＣ等）のウェブブラウザで表示するとともに、計測して記憶された計測データについては、現場の外部機器（ＰＣ）等のウェブブラウザでユーザが指定した日時で素早くグラフ比較表示することが可能なエネルギー管理システム、および、エネルギー管理方法を提供するものである。

【0023】

実施の形態１．
図２は、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システム２の構成の一例を示す概略構成図である。図２に示すように、現場である工場には、その工場の設備において使用されている電力を計測するための電力計２１、流量を計測するための流量計２２、圧力を計測するための圧力計２３など、様々な計測器２０が設置されており、それらの計測器２０（電力計２１、流量計２２、圧力計２３など）により現場における様々なデータが計測される。しかし、この実施の形態１の計測器２０は、従来の計測器１０とは異なり、すべて無線機３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，・・・）付きの計測器である。

【0024】

そして、それら計測器２０の無線機３と、無線通信により接続された無線親機３０付きのインターフェイス３１とが通信を行うことにより、無線親機３０付きのインターフェイス３１が現場における様々なデータを収集し、インターネットによりクラウドサーバ４０において、すべてのデータを蓄積できるようになっている。なお、ここでは、このインターフェイス３１はＧａｔｅｗａｙであるものとして説明するが、インターフェイス３１は、無線親機３０との通信処理、計測データの一時保存、インターネットによりクラウドサーバ４０へのデータ送信管理などを行う専用の装置である。
すなわち、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システム２は、現場に設置された無線機３付きの様々な計測器２０と、無線親機３０付きのインターフェイス３１と、クラウドサーバ４０とにより構成されている。

【0025】

また、計測器２０には、無線機３が備え付けられているだけではなく、インターフェイス３１との通信の設定があらかじめ行われている。すなわち、計測器２０は、インターフェイス３１との通信の設定がパッケージ化された、無線機３付きの計測器である。ここで言う「パッケージ化」というのは、工場ごとのパラメータ設定等が、あらかじめインターフェイス３１と無線機３に書き込まれていることを意味している。これにより、現場では、無線機３付きの計測器２０を設置する作業を行うだけでよく、計測器２０においてインターフェイス３１との通信の設定を行わなくても、計測器２０はインターフェイス３１と通信することができる。その結果、無線機３付きの計測器２０を設置完了後、電源を入れるだけで、計測器２０で計測されたデータが現場の外部機器（ＰＣ等）のウェブブラウザに表示されるようになる。

【0026】

そして、現場の計測器２０により計測されたデータとしては、リアルタイムでデータを監視することが可能な瞬時データと、従来と同じ一般的な計測データとが存在する。この２種類のデータ（瞬時データＭａと一般的な計測データＭｂ）について、図３を参照しながら詳細に説明する。

【0027】

図３は、この発明の実施の形態１における計測器２０のリアルタイム表示のイメージを示す概要説明図である。この計測器２０は、瞬時変化を見るための瞬時データＭａと、一般的な計測データＭｂという２種類のデータを表示することができるものである。そして、いずれのデータであっても、無線親機３０付きのインターフェイス３１によって、インターネット回線を通じて遠隔地に送信されるが、瞬時データＭａはクラウドサーバ４０には記憶されず、一般的な計測データＭｂはクラウドサーバ４０に記憶される。なお、瞬時データＭａは、クラウドサーバ４０から直ちに遠方で監視中のＰＣ等のウェブブラウザに転送されることにより、遅延１秒程度のリアルタイムで瞬時データＭａが表示される即時表示性を実現している。

【0028】

この計測器２０において、表示させるデータとして瞬時データＭａを選択すると、エネルギー管理システム２では、あたかもアナログメータのような挙動を表示させることができる。例えば、受電電力を遠方でリアルタイムに監視したい場合など、図３の右下の「Ｍａメータ」に示すように、遠方で監視中のＰＣ等のウェブブラウザにおいて、あたかも受電盤についているアナログメータのような挙動を表示させることができる。しかし、この瞬時データＭａは、クラウドサーバ４０に保存されることはないため、クラウドサーバ４０におけるデータ蓄積容量を圧迫してしまう心配はない。

【0029】

一方、この計測器２０において、表示させるデータとして一般的な計測データＭｂを選択すると、瞬時データＭａの表示と比べると表示に数分の遅れはあるものの、図３の右下方の「Ｍｂグラフ」に示すように、この計測データは２４時間３６５日、自動的かつ定期的（例えば１分ごと）にクラウドサーバ４０に保存されているため、再表示やデータ間の比較などに適している。そのため、例えば、ある一定期間における受電電力の変化を分析したい場合など、図３の右下方の「Ｍｂグラフ」に示すように、遠方で監視する担当者のＰＣ等のウェブブラウザにおいて、計測データＭｂをグラフで表示して、分析・解析等を行うことができる。

【0030】

また、この一般的な計測データＭｂについては、クラウドサーバ４０に蓄積されるとともに、そのクラウドサーバ４０において、蓄積されたデータに基づいて少なくとも２つの指定日時について比較表示する機能と、その少なくとも２つの指定日時における省エネ効果を出力する機能とが、実行されることにより、省エネの効果を明確に示すことができる。これらの機能の詳細については、図４のブロック図、および、図５のフローチャートを参照しながら、後述する。

【0031】

このように、この発明の実施の形態１における計測器２０では、遅延１秒程度のリアルタイムでデータを監視することが可能な瞬時データＭａと、一般的な計測データＭｂという２種類のデータを扱うことができるとともに、無線機３付きの計測器２０であって、エネルギー管理システム２との通信の設定がパッケージ化された計測器２０であることによって、計測器２０の設置が簡単であり、計測器２０を設置後すぐにデータ収集することが可能である。

【0032】

ここで、１台の計測器２０で計測されたデータについて、遅延１秒程度のリアルタイムでデータを監視することが可能で、かつ、サーバなどにデータを保存することのない瞬時データＭａと、サーバなどにデータを保存する一般的な計測データＭｂという２種類のデータを、両方とも表示できるようにしたことは大変有意義なことである。そして、インターフェイス３１とクラウドサーバ４０とによってこれを可能にしたことにより、リアルタイムにアナログメータのような挙動の表示（Ｍａメータ）と、あとからじっくりデータを分析・解析することができる比較グラフによる表示（Ｍｂグラフ）との両方を、必要に応じて表示させることが可能となったのである。

【0033】

通常、主要な機器について、すなわち、稼働中の電流や電圧などについては、現場のメータによる目視確認が原則だが、現実問題として、いつも現場でタイミングよく目視確認できるとは限らない。そうした場合に、他の場所からいつでもウェブブラウザ上に表示されるアナログメータのような挙動の瞬時データＭａを見ることができることにより、現場に居合わせなくても状態把握ができるため、見落としを防ぐことができるとともに、保安作業の効率化をはかることができるという効果もある。

【0034】

また、図２に示すように、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システム２のような構成にすれば、複数ある計測器２０のデータを無線で集約することにより、各データロガーとＧａｔｅｗａｙ間の配線敷設作業をなくすことができる。また、従来の計測器１０であっても、４－２０ｍＡ出力やパルス出力等の所定の出力方式を備えた計測器であれば、計測器２０にそれらの信号を取り込むことで、従来の計測器１０と混在した状態で接続することができる。

【0035】

図４は、この実施の形態１におけるエネルギー管理システム２において、一般的な計測データＭｂについての機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、このエネルギー管理システム２は、データ計測部５１、データ送信部５２、データ収集部５３、データ記憶部５４、日時・対象受付部５５、比較表示部５６、省エネ効果出力部５７を備えている。

【0036】

データ計測部５１は、現場の計測器２０（電力計２１、流量計２２、圧力計２３など）によってそれぞれの計測地点における電力、流量、圧力などのデータ（一般的な計測データＭｂ）を計測する計測部である。
データ送信部５２は、データ計測部５１によって計測されたデータを、それぞれの計測器２０に付いている無線機３と無線接続されている無線親機３０付きのインターフェイス３１を介して、インターネット経由でクラウドサーバ４０に送信する送信部である。すなわち、インターフェイス３１が、無線親機３０からの信号を受信して、クラウドサーバ４０に送信しているのである。

【0037】

データ収集部５３は、データ送信部５２によって送信された現場のデータをクラウドサーバ４０において収集する収集部である。
データ記憶部５４は、データ収集部５３によって収集されたデータを、クラウドサーバ４０内に蓄積する記憶部である。

【0038】

日時・対象受付部５５は、ユーザによって現場の外部機器（ＰＣ等）のウェブブラウザから入力された複数の（２つ以上の）指定日時と比較対象データを受け付ける受付部である。なお、指定日時としては、２つ以上であればいくつであっても受け付けることが可能であるが、５つくらいまでが妥当である。それ以上になると、表示させた際に見にくくなってしまうからである。
比較表示部５６は、データ記憶部５４に蓄積されているデータから、日時・対象受付部５５が受け付けた２つ以上の指定日時における比較対象データの計測結果を比較できる状態でウェブブラウザ上に表示させる表示部である。

【0039】

また、省エネ効果出力部５７は、データ記憶部５４に蓄積されているデータから、日時・対象受付部５５が受け付けた２つ以上の指定日時における比較対象データの計測結果を比較できる状態で、比較表示部５６が表示させた２つ以上の指定日時における比較対象データの計測結果に基づいて、その２つ以上の指定日時のうちの古い方の日時に対して新しい方の日時の結果が、すなわち、省エネ対策前の日時に対して省エネ対策後の日時の結果が、どの程度、省エネの効果が生じたかということを出力する出力部である。

【0040】

図５は、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システム２において、一般的な計測データＭｂについての動作（処理）の一例を示すフローチャートである。
まず初めに、データ計測部５１が、現場の計測器２０（電力計２１、流量計２２、圧力計２３など）によってそれぞれの計測地点における電力、流量、圧力などのデータを計測する（ステップＳＴ１）と、データ送信部５２が、ステップＳＴ１においてデータ計測部５１によって計測されたデータを、それぞれの計測器２０に付いている無線機３と無線接続されている無線親機３０付きのインターフェイス３１を介して、インターネット経由でクラウドサーバ４０に送信する（ステップＳＴ２）。すなわち、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）技術を用いてリアルタイムで現場の計測地点における電力、流量、圧力など各種の計測データを収集することができる。

【0041】

そして、クラウドサーバ４０のデータ収集部５３が、ステップＳＴ２においてデータ送信部５２によって送信された現場のデータを収集し（ステップＳＴ３）、このステップＳＴ３においてデータ収集部５３によって収集されたデータが、クラウドサーバ４０内のデータ記憶部５４に蓄積される（ステップＳＴ４）。すなわち、ステップＳＴ１，ＳＴ２において収集したデータをＩｏＴ技術を用いて時系列で、クラウドサーバ４０に蓄積することができる。

【0042】

このように、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システム２によれば、ＩｏＴ技術を用いてリアルタイムで現場の計測地点における電力、流量、圧力など各種の計測データを収集することができるとともに、その収集したデータをＩｏＴ技術を用いて時系列で、クラウドサーバに蓄積することができる。

【0043】

その後、ユーザによってウェブブラウザに２つ以上の指定日時と比較対象データが入力されると（ステップＳＴ５のＹＥＳの場合）、日時・対象受付部５５が、その入力された２つ以上の指定日時と比較対象データを受け付け（ステップＳＴ６）、比較表示部５６が、データ記憶部５４に蓄積されているデータから、ステップＳＴ６において日時・対象受付部５５が受け付けた２つ以上の指定日時における比較対象データの計測結果を、例えばグラフ比較表示など、比較できる状態で表示する（ステップＳＴ７）。

【0044】

なお、ステップＳＴ７において表示されるグラフ比較表示画面の具体例については、図６を参照しながら後述するが、クラウドサーバ４０に蓄積されたデータを、ＷＥＢ技術を用いて、すなわち、ユーザが使用するＰＣやスマートフォンなどのウェブブラウザにおいて、素早く、分かりやすい表示を行うことができる。

【0045】

また、ステップＳＴ７において、比較表示部５６が表示させた２つ以上の指定日時における比較対象データの計測結果に基づいて、省エネ効果出力部５７が、その２つ以上の指定日時のうちの古い方の日時に対して新しい方の日時の結果が、すなわち、省エネ対策前の日時に対して省エネ対策後の日時の結果が、どの程度、省エネの効果が生じたかということを出力する（ステップＳＴ８）。

【0046】

なお、ステップＳＴ７において表示される省エネ効果を示す表示画面の具体例については、図７を参照しながら後述するが、複数日の同一時間データの比較表示を行うことにより、省エネの対策前と対策後の省エネ効果を明確にすることができる。

【0047】

図６は、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムにより計測されたデータ（一般的な計測データＭｂ）を、ユーザが指定した複数（２つ以上）の日時で比較したグラフ比較表示画面の一例を示す図であり、この図６では、ユーザが指定した３つの日時で比較したグラフ比較表示画面の一例を示している。

【0048】

より具体的には、図６は、工場における５月２日（月）のエアー消費流量（［ｍ^３／３０分］）と、その前日の５月１日（日）のエアー消費流量（［ｍ^３／３０分］）と、４月１０日（日）のエアー消費流量（［ｍ^３／３０分］）の３つを２４時間表示したグラフ比較表示画面である。

【0049】

このグラフ比較表示画面において、５月２日（月）のエアー消費流量（［ｍ^３／３０分］）を、前日の同一時間と比較してみると、この２日間の比較ではほぼ同じであることがわかる。この時期の工場は、ゴールデンウィーク中で、生産を中止している状態であったが、エアーコンプレッサは日中も夜間も稼働し、エアーは消費されていた、ということがわかる。また、ゴールデンウィーク中と同様に生産を停止していた他の日曜日である４月１０日（日）と比較してみると、４月１０日（日）は、５月１日（日）や５月２日（月）の２倍の流量である３００［ｍ^３／３０分］のエアーが消費されていること、および、エアー量の変動は少ないということがわかる。

【0050】

ここで、図６のグラフ比較表示画面では、グラフの左下に対象となる日付けと比較対象データが表示されているが、このように、比較対象データと日付けを指定し、さらに、そのデータをどの日付けのデータと比較したいか、という日時を、右側の比較設定というところで４日間まで指定できるようになっており、左下で指定した日と合わせて最大５つの日付けのデータを比較表示することができるようになっている。なお、図６の例では、右側の比較設定というところで４日間まで指定できるようになっているが、例えば５日間まで指定できるようにして、左下で指定した日時と合わせて最大６つの日付けのデータを表示できるようにしてもよい。

【0051】

そして、その比較設定として指定した日時のどれをＯＮにしてグラフ表示させるかを選択できるようになっており、図６の例では、データ１の５月１日と、データ２の４月１０日が比較対象日に設定（ＯＮ）されていることにより、グラフ比較表示画面では、５月２日と５月１日と４月１０日の３つの日のデータが比較表示されていることを示している。

【0052】

このように、図６は、状況による比較を表示した例であり、エアー流量の３つの状況の差を、１枚のグラフで、手間をかけることなく見える化したものである。そして、図６のように、ユーザが指定した２つ以上の日時で比較した比較表示画面を表示することにより、クラウドサーバ４０に蓄積されたデータを、ＷＥＢ技術を用いて、すなわち、ユーザが使用するＰＣやスマートフォンなどのウェブブラウザにおいて、素早く、分かりやすい表示を行うことができる。

【0053】

そして、この図６に示すようなグラフ比較表示画面により、省エネ対策を実施する前に、例えば、工場休業日や日曜日と平日で、エアー流量の状況にどれくらいの差があるか、といった現状を把握することができ、この差は何か、なぜ差が出るのか、などの考察を行うことができる。そして、それに基づいて、省エネ対策を検討し、例えば、工場休業日にエアー漏れについて、種々の対策を施して削減を試みる、といった省エネ対策を施すことができる。

【0054】

図７は、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システムによる省エネ効果を示す省エネ効果表示画面の一例を示す図であり、指定した２つの日時における結果に基づいてどのような省エネ効果があったかを示す表示画面の一例を示している。つまり、同じ状況であると想定される省エネ対策前の状態と、省エネ対策後の状態を、１枚のグラフで、手間をかけることなく見える化した、省エネ効果を確認するための画面例であり、省エネ対策前後における効果がどの程度であったかを一目でわかるように１つの表示画面に重ねて表示した例である。

【0055】

より具体的には、図７は、ポンプに対してインバータによる省エネ対策を行う前の２０１８年２月６日（火）の消費電力と、同じポンプに対して省エネ対策を行った後の２０１９年２月７日（木）の消費電力とを表示した省エネ効果表示画面である。なお、ここでの省エネ対策とは、ポンプの吐出圧が必要以上に高くならないように、インバータでポンプ回転数を自動制御する、という対策を施したこと意味している。

【0056】

そして、図７を見ると、上記のような省エネ対策を施したことにより、２０１９年２月７日（木）の消費電力は、約１年前の２０１８年２月６日（火）の消費電力に比べて、大幅に（約２ｋＷｈ（３０％）くらい）下がっていることがわかり、この対策は非常に大きな省エネ効果があったことを一目で確認することができる。

【0057】

ここで、図７の省エネ効果表示画面においても、グラフの左下に対象となる日付けと比較対象データが表示されているが、このように、比較対象データと日付けを指定し、さらに、そのデータをどの日付けのデータと比較したいか、という日時を、右側の比較設定というところで３日間まで指定できるようになっており、左下で指定した日と合わせて最大４つの日付けのデータを表示することができるようになっている。なお、この図７の例では、右側の比較設定というところで３日間まで指定できるようになっているが、例えば５日間まで指定できるようにして、左下で指定した日時と合わせて最大６つの日付けのデータを表示できるようにしてもよい。

【0058】

そして、その比較設定として指定した日時のどれをＯＮにしてグラフ表示させるかを選択できるようになっており、図７の例では、データ１の２０１８年２月６日（火）のみが比較対象日に設定（ＯＮ）されていることにより、省エネ効果表示画面では、グラフの左下の対象日として指定された２０１９年２月７日（木）のデータが、右側に設定された２０１８年２月６日（火）のデータと比べてどれくらいの省エネ効果があったかが表示されていることを示している。

【0059】

この図７に示すような省エネ効果表示画面により、ユーザが指定した２つ以上の日時における結果に基づいてどのような省エネ効果があったか、という省エネ効果を一目で確認することができる。すなわち、複数日の同一時間データの比較表示を行うことにより、省エネの対策前と対策後の省エネ効果を明確にすることができる。

【0060】

また、この発明の実施の形態１におけるエネルギー管理システム２は、クラウドサーバ４０に蓄積された計測データを元に、稼働時間等への二次変換や、消費電力と流量データから原単位を自動でグラフ表示したり、省エネ対策後に省エネ対策前のデータと比較できるような機能を備えていることにより、表示されたグラフを見ただけで効率の良い運転かどうかがすぐにわかり、省エネ対策前と対策後の省エネ効果を明確にすることができる。

【0061】

このように、現場で計測したすべてのデータについて、省エネ対策を行う前と後とを明確に比較して、一目でその省エネ対策前後の効果を判断することができるため、省エネ分析に時間をかけることなく、省エネの効果を素早く検証することができ、余分な手間や労力を費やすことなく、今後の計画と実行に集中することが可能となる。

【0062】

すなわち、この発明のエネルギー管理システム２によれば、計測器２０と通信設定とをパッケージ化したことにより、計測器２０を設置後すぐに容易にデータを収集できるとともに、省エネ対策前後の効果を素早く表示することにより、現状と結果を容易に、素早く、直感的に可視化することができる。その結果、データ編集、分析、見える化を、素早く行い、直感的に表示して、ユーザに対して、省エネ効果の納得や説得を進めることが可能となる。

【0063】

また、この実施の形態１におけるエネルギー管理システム２によれば、計測器２０が計測した２種類のデータのうち、瞬時データＭａについてはクラウドサーバ４０へ送信することなく、遠方においてもリアルタイムで監視することができるとともに、一般的な計測データＭｂについては定期的にクラウドサーバ４０へ送信することにより、遠方においていつでも監視や後からのデータ分析等をすることができるようになった。

【0064】

なお、この実施の形態１では、工場におけるエネルギーの使用状況や関連するデータを計測することを例に説明したが、工場に限らず、家庭やオフィスビルなどにも適用することができる。すなわち、この実施の形態１におけるエネルギー管理システム２によれば、家庭やオフィスビル、工場などのエネルギーの使用状況や関連するデータをリアルタイムに取得して見える化させることができるようになった。

【0065】

さらに、計測器２０により計測したデータは、ユーザが使用するＰＣやスマートフォンなどのウェブブラウザにおいてそのまま表示することができるが、蓄積データ間の集計や比較、リアルタイム表示データと蓄積データの比較、または、計測データ間の集計や異なる計測データとの関係表示なども可能となった。

【0066】

また、計測器２０により計測するデータとして受電電力を取り込むようにすれば、ピーク発生時に時刻、使用電力の大きさなどの状況を自動で統計処理する機能を利用することができる。具体的には、例えば毎時０分、３０分、といった３０分ごとに３０分間の使用電力の集計をとることができる、いわゆるデマンドである。このデマンドはデータベース化され、大きなデマンドの発生パターンを解析（分析）等する機能、例えば、発生頻度ヒストグラム、発生時刻の特徴あるいは曜日との関連性、特定機器の動作との関係など、統計処理機能も組み込まれ、それらが見える化される。

【0067】

従来の管理手法では、大きなデマンドがいつ発生するのかわからないため、大きなデマンドが発生しそうになると適切なタイミングで警告を出したり、あらかじめ決めた機器を止めたりする方法がとられているが、この発明における前述の統計処理機能によれば、大きなデマンドが発生するケースが予測できるため、適切に対応を重ねることにより、大きなデマンドの発生を抑制することが可能となる。このようなデマンド抑制は電力の負荷平準化に寄与する有効な手段である。すなわち、その結果を利用すれば、デマンド目標値の設定、頻度、特定の時刻との関連性などが判明するため、取り組みを行えば負荷平準化が可能となる。

【0068】

さらに、エネルギー消費量について年間集計などの機能を有しているため、付加価値として、エネルギー起源のＣＯ２排出量を素早く把握することも可能となる。特に、化石燃料由来の電気やガスなどのエネルギーは、燃焼時にどうしてもＣＯ２が発生するため、地球温暖化に影響を及ぼす。現在、これらの排出量は、企業等からの報告により年度単位で統計・公表されているが、地球温暖化が加速している今日、例えば４半期で把握するなどの状況になったとしても、エネルギー消費量の月ごとの集計機能を有しているため、ＣＯ２発生量を素早く把握することも可能となる。

【0069】

以上のように、この発明の実施の形態のエネルギー管理システムによれば、計測器により計測したデータを収集するための無線機とクラウドサーバへのデータ送信などを行うインターフェイス（Ｇａｔｅｗａｙ）をパッケージ化したことにより、計測器の設置が簡単であり、計測器設置後すぐにデータ収集が可能となり、かつ、計測したデータを遅延１秒程度のリアルタイムで表示するとともに、計測したすべてのデータについて、省エネ対策を行う前と後とを明確に比較して、一目でその省エネ対策前後の効果を判断することができるため、省エネ分析に時間をかけることなく、省エネの効果を素早く検証することができ、余分な手間や労力を費やすことなく、今後の計画と実行に集中することが可能となる。

【0070】

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0071】

１，２ エネルギー管理システム
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，・・・ 無線機
１０，２０ 計測器
１１，２１ 電力計
１２，２２ 流量計
１３，２３ 圧力計
１５ 通信ケーブル（有線ケーブル）
１６ データロガー
３０ 無線親機
３１ インターフェイス
４０ クラウドサーバ
５１ データ計測部
５２ データ送信部
５３ データ収集部
５４ データ記憶部
５５ 日時・対象受付部
５６ 比較表示部
５７ 省エネ効果出力部
Ｍａ 計測器２０における瞬時データ
Ｍｂ 計測器２０における一般的な計測データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】